據(jù)悉，清華大學(xué)工程物理系教授唐傳祥研究組，與來自亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心（HZB）以及德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）的合作團(tuán)隊(duì)，使用粒子加速器作為光子源，使相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)和技術(shù)取得了進(jìn)展。

就在今天，他們的研究成果以“Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching”為題，發(fā)表在《自然》（Nature）上。論文中表示，目前，上述這類光源的主力是基于存儲環(huán)的同步輻射裝置，和基于線性加速器的自由電子激光器。

實(shí)驗(yàn)展示了如何結(jié)合現(xiàn)有兩類主要加速器光源——同步輻射光源及自由電子激光——的特性。同步輻射設(shè)備發(fā)射的光子具有高重復(fù)率，但由于它們的時(shí)間不相干性，功率相對較低。自由電子激光器產(chǎn)生的輻射具有很高的峰值亮度，但其重復(fù)頻率受到驅(qū)動(dòng)源的限制。

穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）機(jī)制被提出用于產(chǎn)生從太赫茲尺度到極紫外尺度的高重復(fù)、高功率輻射。這是通過利用微聚束使多粒子相干增強(qiáng)電子存儲環(huán)內(nèi)輻射在穩(wěn)態(tài)逐輪的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。揭示穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）作為未來光子源的潛力的關(guān)鍵一步，是在真實(shí)機(jī)器上演示其機(jī)制。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，清華大學(xué)的科學(xué)家們報(bào)告了一個(gè)穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）機(jī)制的實(shí)驗(yàn)演示。研究表明，電子束存儲在準(zhǔn)等時(shí)環(huán)中，在1064納米波長的激光誘導(dǎo)能量調(diào)制后，可以產(chǎn)生亞微米的微聚束和相干輻射。這一結(jié)果證實(shí)了電子的光學(xué)相位可以在亞激光波長的精度下依次相關(guān)。

在此基礎(chǔ)上，他們期望通過應(yīng)用鎖相激光器與電子輪流相互作用來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）。該演示代表了實(shí)現(xiàn)基于穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）的高重復(fù)、高功率光子源的里程碑。

基于SSMB原理，能獲得高功率、高重頻、窄帶寬的相干輻射，波長可覆蓋從太赫茲到極紫外（EUV）波段，有望為光子科學(xué)研究提供廣闊的新機(jī)遇。

《自然》評閱人也對該研究高度評價(jià)稱，該研究“必將引起粒子加速器和同步輻射領(lǐng)域的興趣”。

基于穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）的EUV光源，有望解決自主研發(fā)光刻機(jī)中最核心的“卡脖子”難題，并提供一條新技術(shù)路線。論文一經(jīng)刊發(fā)，立即引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。

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